鋼—混凝土混合結構體系屈曲模態判別標準及臨界荷載簡化算法

李亮+李國強

摘要：為了研究核心筒支撐作用對屈曲模態和屈曲臨界荷載的影響，建立了鋼-混凝土混合結構體系簡化力學模型，并在大量有限元分析的基礎上，研究了鋼-混凝土混合結構體系中框架和支撐兩部分之間的相對強弱關系對屈曲模態的影響。根據屈曲模態不同，將鋼-混凝土混合結構體系劃分為4種類型，歸納出可靠的屈曲模態判別標準，并提出了與各類屈曲模態對應的臨界荷載簡化算法。研究結果表明：該簡化算法計算結果準確、可靠，可供設計人員采用。

關鍵詞：鋼-混凝土混合結構體系；支撐作用；屈曲臨界荷載；簡化力學模型；有限元分析

中圖分類號：TU375.4 文獻標志碼：A

0 引 言

鋼框架-混凝土核心筒混合結構是由鋼框架與混凝土核心筒組成的共同承受豎向荷載和水平荷載作用的高層建筑結構[1-4]。鋼框架強度高、自重輕、構件截面小、樓面跨度大，主要用于承受豎向荷載；混凝土核心筒造價低，側向剛度大，主要用于承受風和地震等水平荷載作用[2]。在鋼框架-混凝土核心筒混合結構中，與框架部分單獨承受豎向荷載時的屈曲臨界荷載相比，由于混凝土核心筒往往具有富余的抗側能力，會對鋼框架起到側向支撐作用，因此當結構發生屈曲時框架所承擔的豎向荷載往往遠大于其獨立承擔豎向荷載的屈曲承載力[4-5]。

本文系統研究了鋼-混凝土混合結構體系中框架和混凝土核心筒之間的相對強弱關系對結構屈曲模態的影響。……